Avtomatizirana makro fokusna tirnica: 13 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Pozdravljena skupnost, Rad bi predstavil svojo zasnovo avtomatizirane tirnice za makro fokus. V redu, torej prvo vprašanje, kaj je hudič žarišče in za kaj se uporablja? Makro ali fotografija od blizu je umetnost slikanja zelo majhnih. To je mogoče storiti z različnimi povečavami ali razmerji. Na primer, razmerje slikanja 1: 1 pomeni, da se fotografirani motiv projicira na senzor kamere v naravni velikosti. Razmerje slikanja 2: 1 pomeni, da bo motiv projiciran v senci dvakrat v naravni velikosti in tako naprej …

Pogost artefakt makro fotografije je zelo majhna globinska ostrina. Ne glede na to, ali uporabljate namenske makro objektive, jemljete standardne leče in jih obračate ali uporabljate meh, je globinska ostrina na splošno majhna. Dokaj nedavno je bilo to ustvarjalno vprašanje pri makro fotografiji. Vendar pa je zdaj mogoče ustvariti makro slike s toliko globinske ostrine, kot želite, s postopkom, imenovanim zlaganje ostrenja.

Zlaganje ostrenja vključuje snemanje serije ali "sklada" slik na različnih goriščih od najbližje točke motiva do najbolj oddaljene točke motiva. Snop slik se nato digitalno združi, da ustvari eno samo sliko z veliko globjo ostrino. To je fantastično z ustvarjalnega vidika, saj se lahko fotograf odloči, kako želi, da se prikaže njihova slika, in koliko mora biti v središču, da doseže največji učinek. Zlaganje je mogoče doseči na različne načine - v Photoshopu je mogoče zložiti ali namensko programsko opremo, kot je Helicon Focus.

1. korak: Osredotočite se na železniška načela in merila oblikovanja

Načelo fokusne tirnice je povsem naravnost. Vzamemo fotoaparat in objektiv ter ju namestimo na linearno tirnico z visoko ločljivostjo, ki omogoča, da se kombinacija fotoaparata/objektiva premakne bližje ali dlje od motiva. Tako se s to tehniko ne dotikamo objektiva fotoaparata, razen morda za dosego začetnega ostrenja ospredja, ampak premikamo fotoaparat in objektiv glede na motiv. Če menimo, da je globinska ostrina objektiva plitka, ta tehnika ustvari rezine ostrenja na različnih točkah motiva. Če se rezine ostrenja ustvarijo tako, da se globinska ostrina nekoliko prekriva, jih lahko digitalno združimo, da ustvarimo sliko z neprekinjeno globino ostrenja po celotnem motivu.

V redu, zakaj bi torej premaknili velik težak fotoaparat in objektiv in ne relativno majhnega in lahkega predmeta, ki nas zanima? No, subjekt bi lahko bil živ, recimo žuželka. Premikanje živega subjekta, ko ga poskušate obdržati, morda ne bo delovalo preveč dobro. Poleg tega poskušamo ohraniti dosledno osvetlitev od enega posnetka do drugega, zato bi premikanje motiva pomenilo tudi premikanje vse razsvetljave, da se izognemo premikanju sence.

Premikanje fotoaparata in objektiva je najboljši pristop.

2. korak: Glavne oblikovalske značilnosti My Focus Rail

Fokusna letev, ki sem jo oblikoval, nosi kamero in objektiv na trpežni mehanski linearni tirnici, ki jo poganja motor. Kamero lahko enostavno pritrdite in odstranite s hitrim držalom za golobje rep.

Mehanska tirnica se poganja z uporabo koračnega motorja računalniškega krmilnika in lahko zagotovi linearno ločljivost približno 5um, kar osebno mislim, da je za večino scenarijev več kot primerno.

Nadzor tirnice je dosežen z enostavnim uporabniškim vmesnikom, ki temelji na osebnem računalniku/sistemu Windows ali grafičnem vmesniku.

Upravljanje položaja tirnice je mogoče doseči tudi ročno z vrtljivim upravljalnikom s programabilno ločljivostjo, ki je nameščen na nadzorni plošči motorja (čeprav bi ga lahko postavili kamor koli, recimo kot ročno upravljanje).

Vdelano programsko opremo aplikacije, ki deluje na mikroprocesorju nadzorne plošče, je mogoče znova utripati prek USB-ja, kar omili potrebo po namenskem programerju.

3. korak: Osrednja tirnica v akciji

Preden se lotimo podrobnosti gradnje in gradnje, poglejmo fokusno tirnico v akciji. Posnel sem vrsto videoposnetkov, ki podrobno opisujejo različne vidike oblikovanja - nekateri vidiki lahko zajemajo nepravilno.

4. korak: Fokusna tirnica - prvi preskusni strel, ki sem ga dobil od tirnice

Na tej stopnji sem mislil, da bom delil preprosto sliko, pridobljeno s pomočjo tirnice za ostrenje. To je bil v bistvu prvi poskusni strel, ki sem ga naredil, ko je tirnica začela delovati. Enostavno sem z vrta pograbil majhno rožo in jo položil na kos žice, da sem jo podprl pred lečo.

Sestavljena slika rože je bila sestavljena iz 39 ločenih slik, 10 korakov na rezino v 400 korakih. Nekaj slik je bilo pred zlaganjem zavrženih.

Priložil sem tri slike.

• Končni fokus zložen posnetek iz Helicon Focusa
• Slika na vrhu sklada - forground
• Slika na dnu sklada - ozadje

5. korak: Podrobnosti nadzorne plošče in sprehod

V tem razdelku predstavljam video, ki podrobno opisuje sestavne dele krmilne plošče motorja in tehniko gradnje.

Korak 6: Kontrolnik za ročno upravljanje nadzorne plošče

V tem razdelku sem prednastavil še kratek videoposnetek s podrobnostmi o ročnem upravljanju.

7. korak: Shematski diagram nadzorne plošče

Na tej sliki je shema krmilne plošče. Vidimo lahko, da je shema z uporabo zmogljivega mikrokrmilnika PIC razmeroma preprosta.

Tukaj je povezava do sheme visoke ločljivosti:

www.dropbox.com/sh/hv039yinfsl1anh/AADQjyy…

8. korak: programska oprema za uporabniški vmesnik ali grafični vmesnik

V tem razdelku znova uporabljam video za prikaz računalniške programske opreme za upravljanje aplikacij, ki se pogosto imenuje GUI (Graphical User Interface).

9. korak: Načelo in delovanje zagonskega nalagalnika

Čeprav zagonski nalagalnik ni v nikakršni povezavi z delovanjem na železniški progi, je bistveni del projekta.

Če ponovim - kaj je zagonski nalagalnik?

Namen zagonskega nalagalnika je omogočiti uporabniku, da reprogramira ali preoblikuje glavno kodo aplikacije (v tem primeru aplikacijo Focus Rail) brez potrebe po namenskem specializiranem programerju PIC. Če bi distribuiral vnaprej programirane mikroprocesorje PIC in bi moral izdati posodobitev vdelane programske opreme, zagonski nalagalnik omogoča uporabniku, da znova namesti novo vdelano programsko opremo, ne da bi mu bilo treba kupiti programerja PIC ali mi ga vrniti za ponovni zagon.

Bootloader je preprosto del programske opreme, ki deluje v računalniku. V tem primeru zagonski nalagalnik deluje na mikrokrmilniku PIC in to imenujem vdelana programska oprema. Nalagalnik se lahko nahaja kjer koli v programskem pomnilniku, vendar se mi zdi bolj priročno, da ga poiščem takoj na začetku programskega pomnilnika na prvi strani 0x1000 bajtov.

Ko se mikroprocesor vklopi ali ponastavi, bo začel izvajati program iz vektorja za ponastavitev. Za mikroprocesor PIC se vektor ponastavitve nahaja pri 0x0 in običajno (brez zagonskega nalagalnika) bi bil to bodisi začetek kode aplikacije bodisi skok na začetek, odvisno od tega, kako kodo nahaja prevajalnik.

Ko je po vklopu ali ponastavitvi prisoten zagonski nalagalnik, se izvede zagonska koda, dejanska aplikacija pa se nahaja višje v pomnilniku (imenovano preseljeno) od 0x1000 in več. Prva stvar, ki jo naredi zagonski nalagalnik, je preveriti stanje gumba strojne opreme zagonskega nalagalnika. Če tega gumba ne pritisnete, zagonski nalagalnik samodejno prenese nadzor programa na glavno kodo, v tem primeru aplikacijo Focus Rail. Z vidika uporabnikov je to brezhibno in zdi se, da se koda aplikacije izvaja po pričakovanjih.

Če pa med vklopom ali ponastavitvijo pritisnete gumb strojne opreme zagonskega nalagalnika, bo zagonski nalagalnik poskušal vzpostaviti komunikacijo z gostiteljskim računalnikom v našem primeru prek radijskega serijskega vmesnika. Program za nalaganje računalnika bo zaznal in komuniciral z vdelano programsko opremo PIC in zdaj smo pripravljeni na postopek ponovnega zagona.

Postopek je preprost in se izvaja na naslednji način:

Gumb maunal focus je pritisnjen, ko je strojna oprema vklopljena ali ponastavljena

Računalniška aplikacija zazna zagonski nalagalnik PIC in zelena vrstica stanja prikaže 100% plus prikaže se sporočilo o zaznanem PIC

Uporabnik izbere "Odpri šestnajstiško datoteko" in se z izbirnikom datotek pomakne do nove datoteke HEX vdelane programske opreme

Uporabnik zdaj izbere 'Program/Preveri' in začne se utripati. Najprej bo zagonski program PIC utripal novo vdelano programsko opremo, nato jo prebral nazaj in preveril. O napredku poroča zelena vrstica napredka v vseh fazah

Ko je program in preverjanje končano, uporabnik pritisne gumb 'Ponastavi napravo' (gumb zagonskega nalagalnika ni pritisnjen) in nova vdelana programska oprema se začne izvajati

10. korak: Pregled mikrokrmilnika PIC18F2550

V zvezi s PIC18F2550 je preveč podrobnosti. Priložena je specifikacija najvišje ravni podatkovnega lista. Če vas zanima, lahko celoten podatkovni list prenesete s spletnega mesta MicroChip ali pa preprosto poiščete napravo v Googlu.

11. korak: gonilnik koračnega motorja AD4988

AD4988 je fantastičen modul, kot nalašč za vožnjo katerega koli štirižičnega bipolarnega koračnega motorja do 1,5A.

Značilnosti: Nizki RDS (vklopljen) izhod Samodejno zaznavanje / izbira načina upadanja toka Mešajte s počasnimi načini upadanja toka Sinhrono popravljanje za nizko porabo energije Notranji UVLOC Zaščita med navzkrižnim tokom 3.3 V in 5 V združljivo logično napajanje Toplotno izklopno vezje Zaščita pred napako na tleh Zaščita pred kratkim stikom obremenitve Neobvezni modeli petih korakov: polni, 1/2, 1/4, 1/8 in 1/16

Korak 12: Sestava mehanske tirnice

To železnico so prevzeli z eBaya za odlično ceno. Je zelo robusten in dobro izdelan ter je opremljen s koračnim motorjem.

13. korak: Povzetek projekta

Pri načrtovanju in gradnji tega projekta sem zelo užival in na koncu sem dobil nekaj, kar lahko dejansko uporabim za svojo makro fotografijo.

Ponavadi gradim le stvari, ki so praktične in jih bom osebno uporabljal. Z veseljem delim veliko več podrobnosti o oblikovanju, kot je bilo opisano v tem članku, vključno s programiranimi preizkušenimi krmilniki PIC, če vas zanima gradnja tirnice za makro fokus. Pustite mi komentar ali zasebno sporočilo in vrnil se vam bom. Najlepša hvala za branje, upam, da ste uživali! Lep pozdrav, Dave